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sem_wait的概念和使用案列

article 2025/1/31 21:56:22

sem_wait 是 POSIX 标准中定义的一个用于同步的函数，它通常用于操作信号量（semaphore）。信号量是一个整数变量，可以用来控制对共享资源的访问。在多线程编程中，sem_wait 常用于实现线程间的同步。

概念

sem_wait 的基本作用是减少信号量的值。如果信号量的值大于零，那么 sem_wait 会将其减一，然后立即返回。如果信号量的值为零，则 sem_wait 会阻塞，直到信号量的值变为大于零，此时函数才会将其减一，并解除阻塞。
这里有两个重要的概念：

二进制信号量：其值只能是 0 或 1，通常用于互斥（mutex）。
计数信号量：其值可以是任何非负整数，常用于表示资源的可用数量。

使用案例

以下是一个简单的使用 sem_wait 和 sem_post 的例子，用于在两个线程之间同步。

#include <pthread.h>
#include <semaphore.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
sem_t sem;
void* thread_func(void* arg) {
    // 等待信号量
    sem_wait(&sem);
    printf("线程 %ld 获取了信号量。\n", (long)arg);
    // 模拟做一些工作
    sleep(1);
    // 释放信号量
    sem_post(&sem);
    return NULL;
}
int main() {
    pthread_t threads[2];
    sem_init(&sem, 0, 1); // 初始化信号量为1
    // 创建两个线程
    for (long i = 0; i < 2; ++i) {
        if (pthread_create(&threads[i], NULL, thread_func, (void*)i) != 0) {
            perror("pthread_create");
            return 1;
        }
    }
    // 等待线程结束
    for (int i = 0; i < 2; ++i) {
        pthread_join(threads[i], NULL);
    }
    sem_destroy(&sem); // 销毁信号量
    return 0;
}